1、高考资源网（） 您身边的高考专家2013届高三物理名校试题汇编系列（第2期）专题2 力 物体的平衡一、单项选择题1.（山西大学附中2012届高三月考）如图所示是皮带传动装置示意图，A为主动轮，B为从动轮.关于A轮上P点和B轮上Q点所受摩擦力的方向，下列说法正确的是（）A.P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向上B.P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向下C.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线，Q点向上，P点向下D.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线，P点向上，Q点向下2（湖北省黄冈中学2012届高三下学期理综模拟测试）L型木板P（上下表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与
2、置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示，使弹簧为原长时释放，P、Q一起沿斜面下滑，不计空气阻力，则木板P的受力个数为（ ）A3B4C5D62A 解析：先选取P、Q组成的系统为研究对象，对系统受力分析并根据牛顿第二定律可知，系统的加速度为a=gsin，其中为斜面倾角；在隔离Q为研究对象，对其统受力分析并根据牛顿第二定律可知，弹簧上的弹力为零；选取P为研究对象，对其受力分析可知，其共受到三个力的作用：重力、斜面的支持力和滑块Q的压力，所以只有选项A正确。本题答案为A。3（山西省忻州一中2012届高三期中试题）如图所示，固定斜面上有一光滑小球，有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止
3、状态，则关于小球所受力的个数不可能的是（ ）QPA1 B2 C3 D44.（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试、湖北省八校2012届高三12月第一次联考理综卷）如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角a为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的滑动摩擦系数为（ ）A12 B2 C2 D25（浙江省温州市2012届高三第一次适应性测试试题理综卷）如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在力F的作用下，A、B都始终静止不动，则（ ）A墙壁对B的摩擦力大小为mBg BA、B之间一定有摩擦力的作用C力F增大，墙壁对B的摩擦力也增大
4、 D力F增大，B所受的合外力一定不变6.（江苏省盐城中学2012届高三第一学期期中考试）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为（ ） A B C D 6.A 解析：楔形石块受力如图所示，根据力的合成可得：mg=2Fcos（90-），所以，选项A正确。本题答案为A。7（浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三12月联考）叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造塑，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人
5、的一只脚对水平地面的压力约为（ ）A B C D8（福建省师大附中2012届高三上学期期中考试）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口光滑。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球。当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为=90，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时细线的拉力大小为T，质量为m2的小球对地面压力大小为N，则（ ）Om1m2AT= BT= CN=m2g DN=9（山东省临沂市2012届高三上学期期中考试试题）在某驾校的训练场地上，有一段圆弧形坡道，如图所示，若将同一辆车先后停放在a点和b点，下述分
6、析和比较正确的是 （ ） A车在a点受坡道的支持力大于在b点受的支持力 B车在a点受坡道的摩擦力大于在b点受的摩擦力C车在a点受到的合外力大于在b点受的合外力D车在a点受的重力的下滑分力大于在b点受的重力的下滑分力10.（湖北省百所重点中学2012届高三联考）如图所示，100个大小相同、质量均为m且光滑的小球，静止放置于两相互垂直且光滑的平面上。平面AB与水平面的夹角为30，则第2个小球对第3个小球的作用力大小为（ ）A.mg/2 B. 48mg C.49mg D.98mg11.（广西南宁市2012年高中毕业班第三次适应性测试）质量为m的物体放在质量为M、倾角为的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平
7、地面上，用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，M始终静止，则下列说法正确的是（ ） AM相对地面有向右运动的趋势B地面对M的摩擦力大小为FcosC地面对M的支持力为（M+m）gD物体m对M的摩擦力的大小为F12（江西省九江市2012届高三第一次模拟考试试题）如图所示，静止在水平地面上的木箱，受到一个方向不变的斜向上的拉力F作用。当这个力从零逐渐增大，在木箱离开地面前，它受到的摩擦力将（ ）A逐渐增大 B逐渐减小C先逐渐增大，后又减小D先逐渐减小，后又增大12.C 解析：在这个力从零逐渐增大的过程中，木箱要先后经历静止、向右滑动和离开地面等一系列变化过程；在拉力逐渐增大而木箱保持静止
8、的过程中，对木箱受力分析并根据平衡条件可知，木箱受到的静摩擦力大小为f=Fcos，其中为拉力F与水平方向之间的夹角，大小保持不变，所以，在这个过程中摩擦力f随着拉力F的增大而逐渐增大；当木箱滑动时，对木箱受力分析并根据平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力大小为f=N=（G-Fsin），可见，拉力F逐渐增大时，摩擦力f逐渐减小。综上分析，在木箱离开地面前，它受到的摩擦力将先逐渐增大，后又减小。本题答案为C。13（湖北省黄冈市2012届高三上学期期末考试理综卷）如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R，质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于R时，才能停在碗上，那么蚂蚁和碗面
9、间的最大静摩擦力为（ ） A.mg B.mg C.mg D.mg 14. （上海市十校2012届高三12月份联考试卷）如图a所示，OA为一质量分布均匀的横梁，横梁始终保持水平状态，被一轻质钢索AB拉着，O为无摩擦铰链，重物在水平恒力F作用下从O点出发向右做匀加速直线运动，钢索中的拉力为T，物体到O点的距离为x，物体运动的时间为t，则图b中能正确描述T-x、T-t之间关系的是（ ）14.A 解析：因为横梁始终保持水平状态，所以以O为固定转轴的整个系统的力矩平衡；设物体和横梁的重力分别为G1和G2，物体的加速度为a，支点O到轻质钢索AB的垂直距离和横梁的长度分别为l1和l2，根据力矩平衡的条件有T
10、l1=G1x+G2l2，所以T=（其中k和b均为常数），可见T-x图象应该是一条不过原点的倾斜直线，选项CD错误；根据匀变速直线运动的规律，x=，所以T=（k和b均为常数），选项A正确，B错误。本题答案为A。15（福建省师大附中2012届高三上学期期中考试）如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（ ）AA与B之间一定存在摩擦力 BB与地之间一定存在摩擦力CB对A的支持力一定小于mg D地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g16（福建省南安一中2012届高三上学期期末考试物理试卷）如图所示，倾角为的斜面体C置于水
11、平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态则（ ）ABC GBCNTfA物块B、C间的摩擦力一定不为零 B斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零C水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等D不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左17（甘肃省天水市一中2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，斜面体P放在水平面上，物体Q放在斜面上，Q受到一个水平作用力F，Q和P都处于静止状态设P对Q的摩擦力和水平面对P的摩擦力分别为F1、F2。现保持力F的大小不变，方向变为沿斜面向上，整个系统仍处于静止状态，则（ ）
12、AF1、F2都变小 BF1变大，F2变小 CF1不一定变大，F2变小 DF1、F2都变大18（上海市六校2012届高三上学期联考、北京市第三十一中学2012届高三期中考试）如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN的轻圆环B上相连接。现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及环B静止在图中虚线所在的位置。现稍微增加力F使O点缓慢地移动到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动。则此过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的弹力F2的变化情况是 （ ） A.F1保持不变，F2逐渐增大 B.F1逐渐增大，F2保持不变C.F1逐渐减小，F2 保持不变 D.F1保持不变，
13、F2逐渐减小19（湖北省天门、仙桃、潜江2012届高三第一学期期末考试理综卷）如图所示的光滑斜面的倾角为30，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量物块A的质量为m，连接A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为（ ）A B Cm D2m20（河北衡水市2012届高三上学期期末教学质量监测物理试题）如图所示，左侧是倾角为60的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于静止状态时，连结m2小球的轻绳
14、与水平线的夹角为60，不计一切摩擦，两小球可视为质点。两小球的质量之比m1m2等于（ ） A1I B23 C32 D3421.（吉林省长春市2012届高三上学期第一调研测试）如图所示，质量为M劈体ABCD放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且ABCD，BDCD，AC与水平面成角。质量为m的物体（上表面为半球形）以水平速度v0冲上BA后沿AC面下滑，在整个运动的过程中，劈体M始终不动，P为固定的弧形光滑挡板，挡板与轨道间的宽度略大于半球形物体m的半径，不计转弯处的能量损失，则下列说法中正确的是（ ）A.水平地面对劈体M的摩擦力始终为零B.水平地面对劈体M的摩擦力先为零后向右C.劈体M对水平地面
15、的压力大小始终为（M+m）gD.劈体M对水平地面的压力大小先等于（M+m）g，后小于（M+m）g22（陕西省西工大附中2012届高三第一次适应性测试理综卷）如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA和mB，由于B球受到水平风力作用，A与B球一起向右匀速运动已知细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法中正确的是（ ）A.B球受到的风力为 B.风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变C.杆对A球的支持力随着风力的增加而增加 D.A球与水平细杆间的动摩擦因数为23.（广西区柳铁一中2012届高三第三次月考理综卷）如图所示，在某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同
16、学对绳的拉力将（滑轮与绳的重力及摩擦不计）（ ）A逐渐变大 B逐渐变小 C先变大后变小 D先变小后变大23.A 解析：“缓慢吊起”说明重物始终处于平衡状态，对绳与滑轮的接触点受力分析，如上图右图所示，其中绳上的弹力T1=T2，设绳子与水平方向的夹角为，三力平衡，利用正交分解法，在竖直方向上，可得T1sin+T2sin=G，联立解得：T1=T2=G/2sin；在重物被缓慢吊起的过程中，夹角变小，所以绳上弹力T1和T2逐渐变大，该同学对绳的拉力逐渐变大。本题答案为A。24（江苏省扬州中学2012届高三第二学期开学质量检测）如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球
17、套在圆环上。一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移。在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（ ） AF不变，N增大 BF不变，N 减小 CF减小，N不变 DF增大，N减小 25（北京市西城区2012届高三第一学期期末考试物理题）如图所示，在水平地面上放着斜面体B，物体A置于斜面体B上。一水平向右的力F作用于物体A。在力F变大的过程中，两物体始终保持静止，则地面对斜面体B的支持力N和摩擦力f的变化情况是（ ）AN变大、f不变 BN变大、f变大 CN不变、f变大 DN不变、f不变25.C 解析：选取A、B组成的系统为研究对象，系统在水
18、平方向上受到水平推力F和地面摩擦力f的作用，竖直方向上受到重力G和地面的支持力N的作用，根据平衡条件可得f=-F，N=-G，所以在力F变大的过程中，f变大、N不变，选项C正确。本题答案为C。 二、多项选择题26（广西南宁二中2012届高三上学期月考理综卷）如图所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态。现在向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中 （ ）A绳子拉力逐渐减小 BA对斜面的压力逐渐增大CA所受的摩擦力逐渐增大 DA所受的合力不变27（辽宁省部分重点中学2012届高三上学期期末联考
19、）小木块放在倾角为的斜面，斜面固定在水平地面上，小木块受到一个水平力F（F0）的作用处于静止，如图所示，则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向及其与竖直向上方向的夹角可能是（ ）A向右上方， B向右上方， C向左上方，= D向左上方，27.CD 解析：对小木块受力分析，其受到重力G、水平推力F、斜面的支持力和摩擦力的作用，根据平衡条件，小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与重力G和水平推力F的合力方向相反，因为重力G和水平向右的推力F的合力指向右下方，所以小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力方向指向左上方，所以选项AB错误；当F=Gtan时，重力G和水平向右的推力F的合力垂直于斜面
20、向下，斜面的摩擦力为零，=，选项C正确；当FGtan时，斜面的摩擦力沿斜面向下，选项D正确。本题答案为CD。注意：当FGtan时，斜面的摩擦力沿斜面向上，。28（湖北省武汉市部分学校2012届高三联考）A、B两物块如图叠放，一起沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑。则（ ）AA、B间无摩擦力 BB与斜面间的动摩擦因数=tanCA、B间有摩擦力，且B对A的摩擦力对A做负功 DB对斜面的摩擦力方向沿斜面向下29（贵州省凯里一中2012届高三上学期月考试卷）如图所示，物体B的上表面水平，A、B相对于斜面C静止，当斜面C受到水平力F向左匀速运动的过程中（ ）A物体A可能受到3个力的作用 B物体B一定
21、受到4个力的作用C物体C对物体B的作用力竖直向上 D物体C和物体B之间可能没有摩擦力29.BC 解析：A、B、C均处于平衡状态，先对物体A受力分析，其在竖直方向上受到重力和物体B对其施加的竖直向上的支持力作用，二力平衡，在水平方向上肯定不会受到单个摩擦力作用，所以物体A受到2个力的作用，选项A错误；再把物体A、B看做一个整体，该整体除了受到重力和垂直斜面向上的支持力作用外，肯定还受到沿斜面向上的摩擦力作用，三力平衡，选项D错误；选取物体B为研究对象，其共受到4个力的作用而平衡：重力、物体C施加的垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力和物体A对物体B的压力，其中支持力和摩擦力的合力就是物体C对
22、物体B的作用力，因为支持力和摩擦力的合力与另外两个力即重力和压力的合力等大反向，而重力和压力的合力方向是竖直向下，所以支持力和摩擦力的合力方向是竖直向上，即物体C对物体B的作用力竖直向上，选项BC正确。本题答案为BC。 30（广东省佛山市2012年普通高中上学期高三教学质量检测理综卷）如图所示，人和物处于静止状态当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止不计绳与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）A绳的拉力大小不变 B人所受的合外力增大C地面对人的摩擦力增大D人对地面的压力减小三、非选择题31（湖北省武汉市部分学校2012届高三联考）如图所示，一弧形的石拱桥由四块形状规则的相同的石块垒成，每块
23、石块的左、右两个截面间所夹的圆心角为30，第l、4块石块固定在地面上，直线OA沿竖直方向。求第2、3块石块间的作用力F23和第l、2块石块的作用力F12之比。（不计石块间的摩擦力） 31.解析：设每块石块的重力为G，第2、3块石块间的作用力为F23，第1、2块石块间的作用力为F12，以第二块石块为研究对象，受力分析如图所示。由物体的平衡F12cos30=F23，解得F23F12=cos30=。32（福建省四地六校2012届高三联考物理试卷）如图所示，在水平地面上有一向右匀速行驶的车，车内用绳AB与绳BC拴住一个小球，BC绳水平，AB绳与竖直方向夹角为37，小球质量为0.8kg，小球在车中位置始
24、终未变（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)。 求：（1）绳的拉力大小； （2）绳的拉力大小33（上海市六校2012届高三上学期联考）辨析题：如图所示，两个质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2的金属小球，用两根绝缘轻绳悬挂于同一点O。平衡时，两球恰好位于同一水平面上。轻绳与竖直方向夹角分别为、，请确定金属小球质量m1、m2与夹角、的关系式。某同学的解法如下：设绝缘轻绳长为，把两小球和轻绳看作整体，以O为固定转轴，对整个系统， 根据力矩的平衡有：，即。你认为这位同学的解法是否合理？请说明理由；若不合理，请用你自己的方法算出正确结果。34.（吉林省延吉市2012届高三
25、2月质量检测）如图所示，质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为=37。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数1=0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数2=0.4。重力加速度g取10m/s2。现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：（sin37=0.6，cos37=0.8）（1）绳上张力FT的大小；（2）拉力F的大小。34.解析：对木箱A受力分析，木箱受到竖直向下的重力GA（大小为mAg）、竖直向上的支持力FN1、绳子的拉力FT和木块水平向右的摩擦力f1，受力图略，根据平衡条件可得：对木板B受力分析，其受到竖直向下的重力GB（大小为mBg）、木箱竖直向下的压力（大小为FN1）、水平向左的摩擦力（大小为f1）、竖直向上的支持力FN2、水平向右的拉力F、地面水平向左的摩擦力f2，受力图略，根据平衡条件可得：联立以上各式，并代入数据，得到：FT=100N，F=200N。- 19 - 版权所有高考资源网